Apa itu Kompas Magnetik?

Hampir setiap orang telah menggunakan semacam perangkat yang memungkinkan penentuan arah tradisional – utara, selatan, timur, barat dan kombinasinya. Hari-hari anak-anak bermain-main di hutan dengan model genggam yang dilengkapi dengan jarum kompas yang sebenarnya, sebagian besar telah jatuh ke dalam tong sampah sejarah navigasi.

Saat ini, hampir semua smartphone dilengkapi dengan penerima Global Positioning System (GPS) yang memungkinkan pengguna untuk mengetahui di mana mereka berada di "grid" arah Bumi dalam beberapa meter. Teknologi ini mengandalkan jaringan satelit yang mengorbit terus menerus tinggi di atas atmosfer bumi. Tetapi sebelum peroketan modern, navigator mengandalkan cara yang sekarang ketinggalan zaman tetapi sangat pintar untuk menentukan arah.

SEBUAH Kompas magnet adalah alat yang pada dasarnya memungkinkan untuk penentuan titik referensi atau wilayah di Bumi yang sesuai dengan utara magnet. Ini sedikit berbeda dari utara yang sebenarnya, tetapi dengan berbagai faktor koreksi yang diperlukan pada titik yang berbeda di sekitarnya dunia sekarang dikenal, kompas magnetik yang baik tetap cukup baik untuk mendapatkan pengguna yang terlatih dari satu tempat ke tempat yang cukup baik.

Daya tarik adalah istilah yang menggambarkan serangkaian efek yang dapat diprediksi secara matematis pada partikel dan sistem dalam cabang fisika yang dikenal sebagai elektromagnetik. Seperti pasangannya yang tak terpisahkan, listrik, magnet bukanlah sesuatu yang dapat "dilihat", tetapi banyak darinya efek di dunia nyata sudah terkenal dan telah dimasukkan ke dalam aspek kritis yang tak terhitung jumlahnya dari modern teknologi.

Medan magnet, yang dapat dianggap sebagai garis pengaruh pada partikel yang tunduk pada efek fisik magnet, digambarkan sebagai asal. dari Sebuah utara kutub magnet dan mengalir keluar melalui ruang dan kembali terhadap Sebuah Selatan kutub magnet. Dalam kasus magnet batang (magnet persegi panjang), ini berarti serangkaian garis berbentuk C yang "mengalir" dari utara magnet ke selatan magnet.

• Berbeda halnya dengan muatan listrik, tidak ada yang namanya "monopole magnetik". Dengan kata lain, mungkin ada tidak ada sumber titik medan magnet dalam cara medan listrik dapat dibuat dan ditentukan oleh muatan titik tunggal.

Medan magnet dibuat dengan memindahkan muatan listrik. Ini bisa eksplisit dan merupakan fungsi dari rekayasa yang bertujuan, seperti ketika gulungan kawat pembawa arus dililitkan berkali-kali di sekitar sepotong logam, menciptakan elektromagnet. Ini digunakan dalam pembangkitan tenaga listrik dan aplikasi industri penting lainnya di seluruh dunia. Ciri utama elektromagnet adalah ia berhenti menjadi magnet akibat apa pun setelah sumber arus dihilangkan.

Atau, sumber muatan bergerak yang mendasari medan magnet dapat "bersembunyi", diproduksi pada tingkat atom individu dalam elemen tertentu (misalnya, besi, tembaga, dan nikel). Sebagian berkat karakteristik "putaran" elektron unsur-unsur ini, momen magnet dibuat dalam atom yang bersangkutan, dan dalam hal ini feromagnetik elemen, momen magnetik lokal adalah aditif daripada membatalkan berpasangan (untuk menyederhanakan, norma di sebagian besar elemen). Hasilnya adalah sepotong logam yang Anda kenal sebagai magnet.

Bumi dibagi menjadi belahan bumi utara dan belahan bumi selatan, atau bagian "atas" dan "bawah". Titik terjauh di dunia dari garis yang ditarik di sekitar bagian terluas Bumi ke arah rotasinya, yang disebut khatulistiwa, dikenal sebagai kutub. Sumbu rotasi bumi melewati dan mendefinisikan Kutub Utara dan Kutub Selatan. Yang pertama terletak di atas es, sedangkan yang kedua terletak di daratan benua yang luas (Antartika).

Anda telah mempelajari bahwa garis medan magnet ditarik dari utara magnet ke selatan magnet. Namun ketika Anda melihat diagram jika medan magnet bumi, Anda melihat garis, kebanyakan dari mereka jauh di atas permukaan, berasal pada Selatan tiang dan akhir pada Utara Tiang. Ini karena Kutub Utara, secara kebetulan, merupakan selatan magnetis kutub, dan dengan demikian untuk Kutub Selatan. Tidak ada kebingungan yang dimaksudkan dengan ini; geografi kebetulan tidak sejalan dengan fisika karena kebetulan penempatan deposit besar bijih besi di Kanada (lebih lanjut tentang ini segera).

Jadi alasan jarum kompas menunjuk ke arah yang dilabeli manusia sebagai "utara magnetis" adalah karena jarum itu dipaksa untuk mengarahkan dirinya sendiri. dalam arah yang sama dengan medan magnet bumi, karena pergeseran elektron dalam atom bahan jarum sebagai respons terhadap bidang. Pikirkan panah di ujung jarum kompas sebagai analog dengan panah di ujung garis medan magnet: Mereka menunjuk ke arah yang sama.

Jarum pada kompas magnetik Anda tidak menunjuk ke Kutub Utara yang sebenarnya, tetapi pada titik yang saat ini sekitar 500 kilometer (sekitar 310 mil) dari Kutub Utara, di Pulau Ellesmere di utara Kanada. Hal ini disebabkan oleh adanya deposit bijih besi yang besar, yang berfungsi sebagai semacam "magnetic sink", dan "menghisap" salah satu ujung jarum ke arah deposit bijih.

Perhatikan bahwa akan sama adilnya untuk mengatakan bahwa ujung lain dari jarum "menunjuk" ke selatan, sedangkan ujung lainnya hanya berputar sebagai konsekuensinya; itu benar-benar masalah pelaut berabad-abad yang lalu awalnya memilih utara sebagai titik awal navigasi mendasar, karena lokasi mereka di belahan bumi utara.

Karena navigasi melintasi jarak yang jauh sangat penting untuk waktu yang lama, faktor koreksi untuk benar versus magnetik utara telah tersedia untuk berbagai titik di Bumi sejak jauh sebelum komputerisasi menjadikan ini lebih biasa tugas.

Orang Cina diyakini telah memahami sifat-sifat batu magnet sejak 2.000 tahun yang lalu. Mineral langka ini disebut magnet alam saat ini. Ketika kebetulan datang dalam bentuk yang panjang dan lonjong seperti jarum besar, ia akan mengorientasikan dirinya dalam medan magnet bumi ketika digantung dari atas. Orang Cina menyadari hal ini, tetapi terhalang mengapa hal itu terjadi.

Pada abad 11 atau 12 M, orang Cina menggunakan kompas magnetik untuk navigasi. Mereka diikuti dalam waktu singkat (dalam skala sejarah) oleh penjelajah dari Eropa dan tempat lain. Awalnya, para pionir ini gagal memahami dua hal penting: Titik referensi yang mereka sebut "utara" terima kasih untuk kompas mereka sebenarnya tidak tetap selama perjalanan panjang, dan itu berbeda dengan jumlah yang berbeda di tempat yang berbeda tempat.

Realisasi ini mengarah pada pengembangan basis data faktor koreksi de facto untuk seluruh dunia. Sampai zaman satelit, bahkan unit militer paling elit mengandalkan apa yang sekarang tampak aneh navigasi darat kuno menggunakan kompas magnetik berteknologi tertinggi di mana saja.

Yang Anda butuhkan untuk membuat kompas magnet sendiri adalah semangkuk air, sepotong sumbat, biasa jarum jahit, Sebuah magnet kulkas dan yang sudah ada kompas.

Pertama, gosokkan jarum jahit dengan cepat sebanyak 50 kali pada magnet kulkas biasa. Penting: Lakukan ini hanya dalam satu arah; dengan kata lain, tidak bolak-balik.

Kemudian, letakkan gabus di dalam mangkuk berisi air, dan letakkan jarum dengan lembut di atas gabus. Letakkan kompas di sebelah rakitan ini, sehingga Anda dapat melihat di mana utara berada. Segera, jika Anda telah berhasil menarik jarum, jarum akan mengarahkan dirinya ke arah yang sama dengan jarum kompas.